Come testare una batteria: utilizzare un tester per verificare la capacità, la resistenza e la tensione di una batteria

Quando ci sono problemi con l'accensione di qualsiasi dispositivo mobile, sia esso uno smartphone o telecomando, prima di tutto cambiate la sua batteria - una batteria o batteria. Ma puoi assicurarti che la fonte di energia funzioni senza sostituirla. Per fare ciò, devi solo sapere come verificare la conformità della batteria alle sue caratteristiche utilizzando un multimetro, quindi decidere di sostituirla.

Batteria e suoi parametri

Una batteria è una batteria con energia elettrica interna immagazzinata. Strutturalmente, è un contenitore in cui si trova una sostanza (elettrolita), fornendo il movimento dei portatori di carica da un polo all'altro del prodotto, creando così elettricità. Forse questo è dovuto a processi chimici che avvengono con il rilascio di energia. A poco a poco, questi processi rallentano e la batteria perde la sua capacità di generare corrente, cioè "si siede".

Le batterie sono classificate nei seguenti due tipi principali:

1. Non ricaricabile. A seconda dell'elettrolita utilizzato, sono salini, alcalini, al litio. La loro tensione di alimentazione è di un volt e mezzo e la reazione chimica in corso non ha un processo di recupero.
2. Batterie ricaricabili). Sono caratterizzati dalla reversibilità dei processi che avvengono al loro interno. Come batterie vengono utilizzati i tipi di batterie al nichel-cadmio (NiCd), al nichel-metallo idruro (NiMh), agli ioni di litio (LiIon), al piombo-acido (Pb).

Qualsiasi batteria è composta da tre elementi: due elettrodi (anodo e catodo) e un ambiente aggressivo: un elettrolita. Quest'ultimo è un liquido, quindi viene aggiunto un addensante polimerico per evitare che fuoriesca dal guscio. L'anodo è realizzato in polvere. Quando reagisce con l'elettrolita, si dissolve gradualmente, di conseguenza si formano cariche libere, che vengono immediatamente assorbite e si verifica uno stato di equilibrio.

Se colleghi una fonte di alimentazione a un circuito elettrico, in esso iniziano le reazioni redox. All'anodo appare un eccesso di elettroni, che vengono attratti dal catodo. La ridistribuzione delle cariche porta alla comparsa di una differenza di potenziale sugli elettrodi.

Nel tempo, la composizione iniziale dell'anodo e del catodo cambia e la quantità di elettrolita diminuisce. Quando la reazione procede, compaiono sostanze che impediscono il movimento delle cariche. Tutto ciò porta al fatto che la corrente erogata dalla batteria diminuisce e con essa diminuisce la differenza di potenziale.

Le batterie ricaricabili funzionano in modo simile alle batterie. Anche in essi, quando l'anodo è esaurito, gli elettroni non si formano più e la batteria perde corrente e tensione. Ma a causa del tipo di materiale utilizzato, l'anodo è recuperabile. Per questo, viene attraversata da una corrente elettrica, che porta al suo arricchimento e reintegro della carica.

Caratteristiche della batteria

Tutti i parametri della batteria sono divisi in due tipi principali: elettrici e fisici. I primi includono la dimensione del prodotto e la sua forma geometrica. Ma indipendentemente dall'aspetto della batteria, in modo costruttivo ha sempre due conclusioni: positiva e negativa. Sono indicati sul corpo rispettivamente da segni «+ "e" - ".

Le principali caratteristiche delle batterie sono:

1. Tensione di lavoro. Questo parametro mostra il valore della differenza di potenziale tra anodo e catodo della batteria. Ad oggi, le batterie sono disponibili in 5 e 9 volt. Ma le batterie possono essere prodotte con tensione: 1.2; 2,4; 6; 12 volt. Allo stesso tempo, è abbastanza spesso possibile trovare una combinazione sequenziale di più batterie dello stesso tipo in un caso, di conseguenza, la differenza di potenziale di lavoro sarà un multiplo dei valori indicati.
2. Capacità. È considerato il parametro principale che caratterizza la durata della batteria. Mostra la quantità di energia che l'elemento può cedere. Questo parametro dipende da molti fattori, i principali dei quali sono le dimensioni geometriche e utilizzati nella fabbricazione della sostanza. Cioè, se la capacità della batteria è di 10 ampere, significa che può alimentare un carico con una corrente di 1 ampere per 10 ore o con una corrente di 5 ampere per 2 ore.
3. Corrente di scarica. Questa è la corrente più alta che la batteria può erogare in breve tempo in modalità cortocircuito. Determinato in misura maggiore dalla capacità dell'elemento. In effetti, questa è la velocità di scarica, cioè la quantità di corrente che l'alimentatore può fornire per 1 amp della sua capacità.
4. Autoscarica. Questo parametro si applica più alle batterie che alle batterie, sebbene sia inerente a entrambe. Per le batterie, è così trascurabile che non viene quasi mai considerato. Consiste nella perdita della capacità dell'alimentatore senza collegarlo al carico. Di solito questo valore è indicato in percentuale.

Metodi di misurazione

Quando si esaminano le batterie, vengono spesso misurati due parametri: capacità e tensione. Per misurare le caratteristiche, possono essere utilizzati sia banchi da laboratorio con dispositivi elettronici specializzati che tester di livello domestico.

I dispositivi specializzati includono tester che misurano solo un determinato parametro. Ad esempio, un voltmetro o un misuratore di capacità. Tali dispositivi utilizzano fondamentalmente microcontrollori e analizzatori speciali e il loro lavoro è completamente automatizzato. Inoltre, possono essere sia dispositivi completamente finiti che dispositivi progettati per la connessione a un personal computer.

E ci sono anche misuratori universali che, quando è collegata una batteria, visualizzano i risultati delle misurazioni di più parametri contemporaneamente. Ma di solito hanno una precisione inferiore alle attrezzature specializzate.

Inoltre, è possibile utilizzare LED o altoparlanti piezoelettrici per ottenere informazioni generali sullo stato di salute dell'alimentatore. Con l'aiuto di sezioni di fili, la tensione viene fornita loro dalla batteria e l'idoneità dell'elemento viene valutata visivamente o acusticamente. Ma non sarà possibile ottenere indicatori affidabili senza verificare con un tester. Non importa se è digitale o analogico.

Usando un multimetro

Un multimetro è un dispositivo progettato per misurare vari parametri elettrici. Secondo il loro principio di funzionamento, i tester possono essere digitali o analogici. Indipendentemente da ciò, le loro caratteristiche importanti sono la precisione e il campo di misura. Maggiori sono queste caratteristiche, minore sarà l'errore del risultato ottenuto.

Prima di controllare la batteria con il tester, è necessario configurarla correttamente e assicurarsi che la sua fonte di alimentazione funzioni. Se la tensione fornita al circuito del contatore è insufficiente, le letture saranno distorte.

Affinché l'utente sappia esattamente quando sostituire l'elemento di alimentazione, viene fornita un'indicazione nel dispositivo digitale. Per fare ciò, l'analizzatore integrato monitora il livello di tensione della batteria che lo alimenta e, in caso di problemi, lo segnala con un'icona lampeggiante sullo schermo del dispositivo. E per un tester analogico, il motivo per sostituire gli elementi di alimentazione sarà l'impossibilità di impostare la freccia del dispositivo sulla posizione zero.

Per ottenere il risultato corretto, vale la pena non solo utilizzare un dispositivo preparato, ma anche effettuare misurazioni a una temperatura di circa 20 gradi Celsius. Ciò è dovuto al fatto che i parametri della batteria cambiano al variare della temperatura, soprattutto quando si tratta di riscaldamento.

Misura del valore di tensione

Controllare il livello di tensione con un tester è un gioco da ragazzi. Per fare ciò, è necessario collegare la spina rossa del cavo alla presa del dispositivo, contrassegnata con VΩ o solo V, e quella nera alla presa COM. Quindi impostare l'interruttore a bilanciere nella zona DCV su un valore superiore al livello di tensione nominale della batteria.

Il prossimo passo è collegare le estremità dei fili alla batteria misurata. Per fare ciò, la sonda rossa del multimetro è collegata al suo terminale positivo e quella nera al terminale negativo. Successivamente, il dispositivo si accende e sul display viene visualizzato un numero che indica la tensione in volt.

Così, può essere controllato con un multimetro come batteria del telefono, auto o qualsiasi altro dispositivo o una semplice batteria. Ma allo stesso tempo, dovresti sapere che anche se il livello di tensione è normale, ciò non significa affatto che la fonte di alimentazione sarà completamente operativa.

Controllo della capacità

Il controllo diretto della capacità della batteria con un multimetro, nonostante la versatilità del dispositivo, non funzionerà, poiché semplicemente non ha tale funzione. Ma è del tutto possibile misurare il tempo di scarica e quindi calcolare la capacità. Per fare ciò, dovrai eseguire una serie di azioni:

1. Il multimetro passa alla modalità di misurazione corrente. Per fare ciò, il filo rosso viene spostato nella presa - 10 A e il filo nero nella COM.
2. Il selettore dell'intervallo è impostato sul numero più alto nell'intervallo CC. Questo intervallo può essere indicato come DCA o A-.
3. Con un rapido tocco delle sonde (non più di un secondo), toccare i terminali della batteria, rispettando la polarità: rosso - più, nero - meno.
4. Al momento di toccare la batteria, lo schermo viene monitorato visivamente e viene memorizzato il numero che appare.
5. Se il valore corrente è inferiore a 0,4 ampere, la batteria può essere considerata inutilizzabile e non ha senso effettuare ulteriori misurazioni.

Quando il compito è scoprire esattamente la capacità della batteria, le misurazioni continuano. Per questo, viene utilizzata la regola che la capacità si trova moltiplicando la corrente che passa attraverso la resistenza per il tempo impiegato per questo. Pertanto, oltre al multimetro, sarà necessaria una resistenza variabile dell'ordine di 100 ohm, inclusa nell'intercapedine della sonda rossa.

Questo metodo è adatto per misurare una batteria completamente carica, ma non una semplice batteria. Dopotutto, se controlli la sua capacità, alla fine della misurazione perderà semplicemente la sua risorsa.

Quindi, quando il circuito è assemblato, è necessario toccare le sonde con l'anodo e il catodo della batteria e utilizzare un resistore per impostare la corrente di scarica di circa 500 mA. Quindi è necessario accendere il cronometro e monitorare la tensione sulle batterie utilizzando un altro tester. Non appena scende al di sotto del 30% della tensione nominale, il cronometro si ferma. Quindi, moltiplicando il tempo risultante in ore per la corrente, si ottiene il valore di capacità desiderato.

Trovare resistenza

Un'altra misurazione che consente di stabilire lo stato della batteria è trovare la sua resistenza interna. Ma oltre al misuratore stesso, avrai bisogno di una potente lampadina da 12 volt, come quella installata nelle auto.

Il metodo di misurazione consiste nell'eseguire la seguente sequenza di azioni:

1. Una lampadina è collegata in parallelo all'oggetto in prova e la tensione viene misurata con un tester.
2. Viene nuovamente misurata la tensione ai capi della batteria, ma con la lampadina scollegata.
3. Viene misurata l'intensità della corrente che passa attraverso la lampadina. Per questo, il tester passa alla modalità di misurazione della corrente CC e la lampadina è collegata in serie con la batteria.

Sulla base dei dati ottenuti, utilizzando la legge di Ohm per una sezione del circuito, viene calcolata la resistenza interna della batteria e viene fatta una conclusione. Ad esempio, quando la lampadina era collegata, la tensione U1 era di 4 volt e senza di essa U2 era di 4,1 volt. E la forza attuale misurata era I = 1,45 A. Sostituendo questi valori nella formula, è necessario trovare la resistenza interna. Per l'esempio considerato, sarà uguale a:

R = (U2-U1) / I = (4,1-4) / 1,45 = 0,07 Ohm.

Pertanto, dopo aver effettuato una serie di misurazioni, sarà possibile affermare con sicurezza lo stato dell'accumulatore o della batteria. Allo stesso tempo, una grande resistenza interna della batteria significherà un significativo deterioramento delle sue condizioni e un rapido degrado.